專利名稱：一種用直接還原法生產(chǎn)海綿鐵的罐式爐裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鋼鐵冶金設(shè)備，特別是一種用直接還原法生產(chǎn)海綿鐵的罐式爐裝置。
現(xiàn)有的海綿鐵生產(chǎn)裝置主要有迥轉(zhuǎn)窯和隧道窯兩種，迥轉(zhuǎn)窯機(jī)械化程度高建設(shè)周期短，但設(shè)備龐大，造價(jià)及維護(hù)費(fèi)用高昂，對(duì)原料也要求苛刻，容易發(fā)生結(jié)圈事故，且氧化還原氣氛同時(shí)存在，生產(chǎn)海綿鐵易被重新氧化而影響產(chǎn)品金屬化率。隧道窯可以就地砌筑，投資比迥轉(zhuǎn)窯節(jié)省，操作也比較簡(jiǎn)單方便，但由于隧道窯需要大量耐火材料的反應(yīng)罐，這些反應(yīng)罐需反復(fù)加熱和冷卻，既大量浪費(fèi)了能源，也延長了反應(yīng)時(shí)間，降低了反應(yīng)罐壽命，增加了消耗，并需專門設(shè)置裝罐出罐的場(chǎng)地，導(dǎo)致占地面積大，生產(chǎn)成本高，熱效率低等問題，制約了海綿鐵的發(fā)展。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種投資少、生產(chǎn)成本低、熱效率高、運(yùn)行可靠、能用直接還原法生產(chǎn)海綿鐵的裝置。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的；在爐底基礎(chǔ)上砌筑爐體、燃燒室、火道、空氣道、煙道、反應(yīng)罐、爐架及檢測(cè)、控制裝置。其特征在于火道是分組、分層、水平交錯(cuò)排列的并且環(huán)繞在反應(yīng)罐的周圍；反應(yīng)罐可以是結(jié)構(gòu)相同的若干組，一般是1-8組，每組2-6個(gè)；火道、燃燒室與反應(yīng)罐的組數(shù)相對(duì)應(yīng)、空氣道也是分組、分層、水平交錯(cuò)排列的，它設(shè)在火道下部與火道連通。在反應(yīng)罐上部設(shè)置2-4個(gè)氣體引出口，該氣體引出口與火道連通，在該連通的通道上設(shè)有閥門，當(dāng)該閥門啟開時(shí)，反應(yīng)罐中還原反應(yīng)產(chǎn)生的CO和煤基還原劑受熱后產(chǎn)生的揮發(fā)份，將被負(fù)壓吸入火道繼續(xù)燃燒。反應(yīng)罐位于爐體內(nèi)部的部分是由耐火材料砌筑的，位于爐體外部的部分是金屬結(jié)構(gòu)的水冷套，該水冷套下部安裝有排料器。
由于采用了結(jié)構(gòu)緊湊的爐體結(jié)構(gòu)，使得該設(shè)備占地面積小，是同等產(chǎn)量隧道窯的1/10以下，由于火道采用多層水平、交錯(cuò)、排列結(jié)構(gòu)，使得火道里的熱效率提高燃耗降低，使用本實(shí)用新型裝置生產(chǎn)海綿鐵，可使反應(yīng)罐始終處于工作溫度狀態(tài)，不必反復(fù)加熱冷卻，所以與隧道窯相比降低燃耗30％左右，成本也相應(yīng)降低，同時(shí)，由于本實(shí)用新型采用的是幾組相對(duì)獨(dú)立的反應(yīng)罐，每個(gè)反應(yīng)罐可根據(jù)還原工況隨時(shí)單獨(dú)調(diào)整爐料配比、還原冷卻時(shí)間等參數(shù)，可使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的主視圖圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2的一組反應(yīng)罐的主視圖圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例1的B-B剖視圖圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例2的一組反應(yīng)罐的B-B剖視圖圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例1的C-C剖視圖圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例2的一組反應(yīng)罐的D-D剖視圖
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的描述
圖1、圖3、圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例1的主視圖、B-B剖視圖和C-C剖視圖，這是一座兩組，六罐，用直接還原法生產(chǎn)海綿鐵的罐式爐裝置，長9.5米，寬5.8米，高9米，該罐式爐基礎(chǔ)(16)是用鋼筋混凝土澆鑄的，在基礎(chǔ)(16)上用耐火磚砌筑的爐體(13)，兩個(gè)燃燒室(6)，兩條煙道(3)，兩組六個(gè)反應(yīng)罐(2)、兩組火道(4)、兩組空氣道(5)、火道(4)是5層、水平、交錯(cuò)排列的，空氣道(3)是3層水平交錯(cuò)排列的，反應(yīng)罐(2)橫截面是長方形的，它的頂部連接進(jìn)料器(1)，每個(gè)反應(yīng)罐(2)上部開有4個(gè)煤氣引出口(7)，它與火道(4)相通，在該通道(9)與火道的連接部位設(shè)一啟閉閥門(17)在通道(9)上部水平方向設(shè)置清掃口(8)，爐體(13)外側(cè)的爐架(14)是由14根豎立的槽鋼與圓鋼拉桿連接而成，反應(yīng)罐(2)位于爐體(13)內(nèi)部的部分是由耐火材料砌筑的，位于爐體(13)外部的部分是金屬結(jié)構(gòu)的水冷套，該水冷套下部安裝有排料器(12)，傾斜向下伸出，如圖3所示，各層火道及煙道外部設(shè)有看火孔(10)，測(cè)溫孔(11)，用以檢查調(diào)節(jié)爐況。爐頂，爐腰安裝有操作平臺(tái)(15)，以扶梯相連。平臺(tái)，扶梯都設(shè)有欄桿。
用實(shí)施例1的罐式爐裝置生產(chǎn)海綿鐵的原理如下將鐵精粉與一定量還原劑、脫硫劑，混合或制成球團(tuán)，由進(jìn)料器(1)間歇或連續(xù)加入反應(yīng)罐(2)，反應(yīng)罐(2)由環(huán)繞它的五層、水平、交錯(cuò)排列的火道(4)加熱，熱量由燃燒室(6)提供，罐內(nèi)爐料靠自重緩慢下移，先在予熱段升溫至800℃左右，然后在800～1050℃內(nèi)還原一定時(shí)間成為海綿鐵，繼續(xù)下移，先后進(jìn)入空冷段和水冷段、海綿鐵溫度降至100℃左右，由排料器(12)控制，間歇或連續(xù)排出，然后通過磁選裝置將海綿鐵與殘?jiān)蛛x，還原反應(yīng)產(chǎn)物CO氣體與煤煅燒產(chǎn)生揮發(fā)份通過出口(7)通道(9)閥門(17)被負(fù)壓引至火道(4)內(nèi)燃燒，既降低了CO分壓，促進(jìn)還原反應(yīng)，又降低了燃耗，設(shè)置的空氣道(5)則通過熱交換冷卻了海綿鐵，予熱了二次空氣，燃燒廢氣通過煙道(3)排出。
圖2、圖4、圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例2的一組反應(yīng)罐的主視圖、B-B剖視圖和D-D剖視圖，在這種罐式爐裝置中，燃燒室(6)是放在爐體(13)的上部，反應(yīng)罐(2)、出料口(12)是豎直向下的。燃料適用煤氣或天然氣，其余結(jié)構(gòu)與本實(shí)用新型實(shí)施(1)例相同，使用這種結(jié)構(gòu)的6組罐、可以建成一座24罐燃?xì)膺€原爐。適用于有煤氣、天然氣資源或準(zhǔn)備建設(shè)煤氣站的大中型企業(yè)。
權(quán)利要求1.一種用直接還原法生產(chǎn)海綿鐵的罐式爐裝置，它主要是由爐底基礎(chǔ)(16)上徹筑的爐體(13)、燃燒室(6)、火道(4)、空氣道(5)、煙道(3)、反應(yīng)罐(2)及鋼結(jié)構(gòu)的爐架(14)構(gòu)成、其特征在于火道(4)是分組、分層、水平交錯(cuò)排列的，并且環(huán)繞在反應(yīng)罐(2)的周圍；反應(yīng)罐(2)可以是結(jié)構(gòu)相同的若干組，一般是1-8組，每組2-6個(gè)；火道(4)、燃燒室(6)與反應(yīng)罐(2)的組數(shù)相對(duì)應(yīng)，空氣道(5)是分組、分層、水平交錯(cuò)排列的，它設(shè)在火道(4)下部，與火道(4)連通。
2.如權(quán)利要求1所述的罐式爐裝置，其特征在于每個(gè)反應(yīng)罐(2)上部設(shè)置2-4個(gè)氣體引出口(7)，該氣體引出口(7)與火道(4)的通道(9)上設(shè)有閥門(17)。
3.如權(quán)利要求1所述的罐式爐裝置，其特征在于爐體(13)上設(shè)有看火孔(10)、測(cè)溫孔(11)、清掃口(8)。
4.如權(quán)利要求1所述的罐式爐裝置，其特征在于反應(yīng)罐(2)位于爐體(13)內(nèi)部的部分是由耐火材料砌筑的，位于爐體(13)外部的部分是金屬結(jié)構(gòu)的水冷套，該水冷套下部安裝有排料器(12)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用直接還原法生產(chǎn)海綿鐵的罐式爐裝置，它主要是由爐底基礎(chǔ)上砌筑的爐體、燃燒室、火道、空氣道、煙道、反應(yīng)罐及爐架組成，其特征在于火道是分組、分層、水平交錯(cuò)排列的，并且環(huán)繞在反應(yīng)罐的周圍，反應(yīng)罐是結(jié)構(gòu)相同的若干組，一般是1-8組，每組2-6個(gè)，火道、燃燒室與反應(yīng)罐的組數(shù)相對(duì)應(yīng)，空氣道也是分組、分層、水平交錯(cuò)排列的，設(shè)在火道下部并與火道連通。采用這種結(jié)構(gòu)的罐式爐結(jié)構(gòu)緊湊、投資少、運(yùn)行可靠、適合中小企業(yè)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)海綿鐵。
文檔編號(hào)C21B13/04GK2254085SQ9620505
公開日1997年5月14日 申請(qǐng)日期1996年3月15日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月15日
發(fā)明者陳守明, 張企明, 郭正辰, 張富信 申請(qǐng)人:冶金工業(yè)部北京冶金設(shè)備研究院